佟景伟 李林安 李鸿琦 王世斌

天津大学力学系

JDQ型油缸是一种新型驱动装置，本文针对JDQ型油缸及缸盖在最大油压载荷作用下的强度问题，利用ANSYS软件进行了数值计算。希望通过应力分析，为结构的改进提供科学的依据。

油缸一端连接油泵，另一端连接被驱动的切刀和连杆，形状近似呈轴对称特性，内部结构复杂。在分析中，将缸盖一起进行了分析。油缸的形状和受力虽然呈现对称性，但为了分析直观，仍对整体进行分析，忽略油缸的次要结构。根据以上分析的油缸载荷和划分的有限元，利用ANSYS软件进行非线性计算分析，得到油缸在最大油压载荷下的6个应力分量和三个位移分量分布，并计算出三个主应力。

根据计算结果：我们可以看到：在最大载荷作用下，总的来说油缸本体是安全的，但在最大载荷作用下，局部区域有较高的应力水平；油缸在工作状况下，由于小孔应力集中现象和偏心受力状态的存在，在主销轴孔附近有很高的应力集中，尽管在实际中有润滑油的作用而使受力状况得到改善，但在最大油压载荷下，应力水平仍将在极限应力范围，将会成为产生破坏的起始区域，强度状况应引起重视。应进行相应的加强措施；油缸缸盖与油缸螺纹连接区域的根部有较大的应力集中，也是整个油缸强度薄弱的区域，建议在功能允许的情况下缸盖内部由直角过渡改为倒角过渡。

在本次分析中，在分析油缸工作受力的基础上，成功的利用压杆单元模拟了它的受力边界条件。在简化次要因素后，利用非线性有限单元法和ANSYS 软件的强大功能，对油缸在最大载荷下的应力、变形进行了可靠的数值分析，可为油缸优化提供力学基础参数。

部分计算结果图